Projekte aus dem Bereich Biomedizin

Biomedizin ist das Schwerpunktthema des aktuellen Jahresberichts. Die aktuellen Forschungsaktivitäten reichen von der automatisierten Herstellung von In-vitro- und In-vivo-Diagnostika, über die Entwicklung von Materialien z. B. für die lebensrettende Erstversorgung von stark blutenden Wunden nach schweren Verletzungen bis hin zu neuen Verfahren für eine standardisierte und validierte Herstellung von unterschiedlichen humanen Gewebemodellen. Diese und noch eine Reihe anderer Beispiele aus unserer Biomedizin-Forschung finden Sie nachfolgend in diesem Jahresbericht.

Beispiele aus der aktuellen Forschung

»AutoProNano«

»AutoProNano«: Internationale Kooperation für In-vitro- und In-vivo-Diagnostik

AutoProNano: In-vitro- und In-vivo-Diagnostik
© Fraunhofer ISC

Das Kooperationsprojekt »AutoProNano« entwickelt einen automatisierten Prozess zur Herstellung von Nanopartikeln für In-vitro- und In-vivo-Diagnostik. Durch die Zusammenarbeit des Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC mit weiteren deutschen und französischen Partnern wird die Laborautomatisierung vorangetrieben.

Biofunktionalisierten Nanodiagnostika und -therapeutika wird eine geradezu revolutionäre Rolle bei der künftigen Bekämpfung schwerer Krankheiten wie Krebs vorausgesagt. Und in der Biomedizin steigt die Nachfrage nach funktionalen Nanopartikeln mit speziellen optischen oder magnetischen Eigenschaften sowie biofunktionalen Oberflächen zur Erkennung von Antigenen und zur Wirkstofftransport.

Allerdings müssen diese Nanopartikel strenge Anforderungen erfüllen, um als Medizinprodukte zugelassen werden zu können. Eine entscheidende Herausforderung besteht darin, dass die gewünschten Eigenschaften der Nanopartikel zuverlässig reproduzierbar sind. Dafür ist ein robuster und präziser Produktionsprozess erforderlich, der internationalen Standards entspricht und skalierbar, kostengünstig und jederzeit kontrollierbar ist, um eine herausragende Qualität zu gewährleisten.

Im Rahmen des deutsch-französischen Kooperationsprojektes »AutoProNano« arbeitet das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC gemeinsam mit weiteren deutschen Partnern, wie der Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt THWS, der nanoPET Pharma GmbH, dem Institut für Medizintechnik (IMES) dem Anlagenbauer Goldfuß engineering GmbH sowie den französischen Partnern Cordouan Technologies und Poly-Dtech an der Entwicklung eines anpassungsfähigen, automatisierten Prozesses zur Herstellung und Analyse von diagnostisch relevanten Nanopartikelsystemen.

Ziel des Projekts ist es, einen flexiblen, robotergesteuerten Prozess zur automatisierten Herstellung und Charakterisierung von diagnostischen Nanopartikeln für die In-vitro- und In-vivo-Diagnostik zu etablieren.

Das Fraunhofer ISC und Goldfuß engineering haben bereits im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekts APRONA das Grundprinzip einer Roboterplattform zur automatisierten Herstellung von Nanopartikeln entwickelt. Im Rahmen von AutoProNano wird diese Plattform nun weiterentwickelt, um wesentliche Syntheseprozesse automatisiert durchzuführen. Dadurch können standardisierte Produktqualitäten sichergestellt und relevante Qualitätsanforderungen bereits in der Entwicklungsphase berücksichtigt werden.

Das deutsch-französische Kooperationsprojekt AutoProNano hat ein Gesamtvolumen von 1,5 Millionen Euro. Die deutschen Partner erhalten ihre Förderung im Rahmen des ZIM-Programms des BMWK, während die französischen Partner von der Bpifrance gefördert werden. Durch diese internationale Zusammenarbeit wird ein wichtiger Schritt in Richtung hochmoderne Diagnostik und medizinischer Fortschritt gemacht.